package com.atguigu.linkedlist;

import java.util.Stack;

/**
 * 单项列表
 */
public class SingleLinkedListDemo {

    public static void main(String[] args) {
//        //先创建节点
//        HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
//        HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
//        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
//        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");
//
//        //创建一个单向链表
//        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
//
//        //加入
//        singleLinkedList.add(hero1);
//        singleLinkedList.add(hero4);
//        singleLinkedList.add(hero2);
//        singleLinkedList.add(hero3);
//
//        System.out.println("原来链表的情况~~");
//        singleLinkedList.show();
//
//        //加入按照编号的顺序
//        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
//        //显示
//        singleLinkedList.show();
//
//        //测试修改节点的代码
//        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "玉麒麟~~");
//        singleLinkedList.update(newHeroNode);
//
//        System.out.println("修改后的链表情况~~");
//        singleLinkedList.show();
//
//        //删除一个节点
//        singleLinkedList.del(1);
//        singleLinkedList.del(4);
//        System.out.println("删除后的链表情况~~");
//        singleLinkedList.show();
//
//
//        //测试一下 求单链表中有效节点的个数
//        System.out.println("有效的节点个数=" + singleLinkedList.getHead().getLength());//2
////
//        //测试一下看看是否得到了倒数第K个节点
//        HeroNode res = findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 3);
//        System.out.println("res=" + res);
//
//        // 测试一下单链表的反转功能
//        System.out.println("反转单链表~~");
//        reverseList(singleLinkedList.getHead());
//        singleLinkedList.show();
//
//        System.out.println("测试逆序打印单链表, 没有改变链表的结构~~");
//        reversePrint(singleLinkedList.getHead());

        // 合并列表
        SingleLinkedList head1 = new SingleLinkedList();
        SingleLinkedList head2 = new SingleLinkedList();
        HeroNode node1 = new HeroNode(1);
        HeroNode node2 = new HeroNode(2);
        HeroNode node3 = new HeroNode(3);
        HeroNode node4 = new HeroNode(4);
        HeroNode node5 = new HeroNode(5);
        HeroNode node6 = new HeroNode(6);
        HeroNode node7 = new HeroNode(7);
        HeroNode node8 = new HeroNode(8);

        head1.addByOrder(node1);
        head1.addByOrder(node3);
        head1.addByOrder(node2);
        head1.addByOrder(node7);
        head2.addByOrder(node4);
        head2.addByOrder(node6);
        head2.addByOrder(node8);
        head2.addByOrder(node5);

        SingleLinkedList mergeOrderNode = mergeOrderNode(head1.getHead(), head2.getHead());
        mergeOrderNode.show();

    }

    //方式2：
    //可以利用栈这个数据结构，将各个节点压入到栈中，然后利用栈的先进后出的特点，就实现了逆序打印的效果
    public static void reversePrint(HeroNode head) {
        if (head.next == null) {
            return;//空链表，不能打印
        }
        //创建要给一个栈，将各个节点压入栈
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head;
        //将链表的所有节点压入栈
        while (cur.next != null) {
            stack.push(cur.next);
            cur = cur.next; //cur后移，这样就可以压入下一个节点
        }
        //将栈中的节点进行打印,pop 出栈
        while (stack.size() > 0) {
            System.out.println(stack.pop()); //stack的特点是先进后出
        }
    }

    /**
     * 将单链表反转
     *
     * @param head 头节点
     */
    public static void reverseList(HeroNode head) {
        //如果当前链表为空，或者只有一个节点，无需反转，直接返回
        if (head.next == null || head.next.next == null) {
            return;
        }

        //定义一个辅助的指针(变量)，帮助我们遍历原来的链表
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next;// 指向当前节点[cur]的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");
        //遍历原来的链表，每遍历一个节点，就将其取出，并放在新的链表reverseHead 的最前端
        //动脑筋
        while (cur != null) {
            next = cur.next;//先暂时保存当前节点的下一个节点，因为后面需要使用

            // todo 重点是这两行的位置切换。
            cur.next = reverseHead.next;//将cur的下一个节点指向新的链表的最前端
            reverseHead.next = cur; //将cur 连接到新的链表上

            cur = next;//让cur后移
        }
        //将head.next 指向 reverseHead.next , 实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;
    }

    //查找单链表中的倒数第k个结点 【新浪面试题】
    //思路
    //1. 编写一个方法，接收head节点，同时接收一个index
    //2. index 表示是倒数第index个节点
    //3. 先把链表从头到尾遍历，得到链表的总的长度 getLength
    //4. 得到size 后，我们从链表的头开始遍历 [0,size-index + 1)个，就可以得到
    //5. 如果找到了，则返回该节点，否则返回nulll
    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head, int index) {
        //判断如果链表为空，返回null
        if (head.next == null) {
            return null;//没有找到
        }
        //第一个遍历得到链表的长度(节点个数)
        int size = head.getLength();
        //先做一个index的校验
        if (index <= 0 || index > size) {
            return null;
        }

        //第二次遍历  size-index 位置，就是我们倒数的第K个节点
        //定义给辅助变量， for 循环定位到倒数的index
        HeroNode cur = head; //3 // 3 - 1 = 2
        for (int i = 0; i < size - index + 1; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur;

    }

    /**
     * 合并俩列表 并排序
     *
     * @param head1
     * @param head2
     * @return
     */
    public static SingleLinkedList mergeOrderNode(HeroNode head1, HeroNode head2) {
        SingleLinkedList linkedList = new SingleLinkedList();

        // 判断需要合并的链表是否为空
        if (head1 == null && head2 == null) {
            throw new RuntimeException("需要合并的两条链表都为空！");
        }
        HeroNode current = linkedList.getHead();
        HeroNode cur1 = head1;
        HeroNode cur2 = head2;
        if (cur1 == null) {
            while (cur2.next != null) {
                current.next = new HeroNode(cur2.next.no);
                current = current.next;
                cur2 = cur2.next;
            }
            return linkedList;
        }

        if (cur2 == null) {
            while (cur1.next != null) {
                current.next = new HeroNode(cur1.next.no);
                current = current.next;
                cur1 = cur1.next;
            }
            return linkedList;
        }


        while (cur1.next != null && cur2.next != null) {
            if (cur1.next.no <= cur2.next.no) {
                current.next = new HeroNode(cur1.next.no);
                current = current.next;
                cur1 = cur1.next;
            } else {
                current.next = new HeroNode(cur2.next.no);
                current = current.next;
                cur2 = cur2.next;
            }
        }
        // 合并剩余的元素
        if (cur1.next != null) {
            // 说明链表2遍历完了，是空的
            current.next = cur1.next;
        }
        if (cur2.next != null) {
            // 说明链表1遍历完了，是空的
            current.next = cur2.next;
        }

        return linkedList;
    }
}


/**
 * 定义SingleLinkedList 管理我们的英雄
 */
class SingleLinkedList {
    //先初始化一个头节点, 头节点不要动, 不存放具体的数据
    private final HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");


    /**
     * 返回头节点
     *
     * @return 返回头节点
     */
    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    /**
     * 添加节点到单向链表
     * 思路，当不考虑编号顺序时
     * 1. 找到当前链表的最后节点
     * 2. 将最后这个节点的next 指向 新的节点
     *
     * @param heroNode 节点
     * @author lxiaol
     * @date 2021/10/29 16:32
     */
    public void add(HeroNode heroNode) {
        //因为head节点不能动，因此我们需要一个辅助遍历 temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (temp.next != null) {
            //将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        //将最后这个节点的next 指向 新的节点
        temp.next = heroNode;
    }

    //第二种方式在添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置
    //(如果有这个排名，则添加失败，并给出提示)
    public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
        //因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
        //因为单链表，因此我们找的temp 是位于 添加位置的前一个节点，否则插入不了
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; // flag标志添加的编号是否存在，默认为false
        //遍历链表，找到最后
        while (temp.next != null) {
            if (temp.next.no == heroNode.no) {//说明希望添加的heroNode的编号已然存在
                flag = true; //说明编号存在
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no) { //位置找到，就在temp的后面插入
                break;
            }
            temp = temp.next; //temp后移，遍历当前链表
        }
        //判断flag 的值
        if (flag) { //不能添加，说明编号存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了, 不能加入\n", heroNode.no);
        } else {
            //插入到链表中, temp的后面，
            // todo 注意 此处一定顺序不能颠倒，必须先设置heroNode.next 颠倒了的话就形成环状了。
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;
        }
    }

    /**
     * 修改节点的信息, 根据no编号来修改，即no编号不能改.
     *
     * @param newHeroNode 新节点
     * @author lxiaol
     * @date 2021/10/29 16:24
     */
    public void update(HeroNode newHeroNode) {
        //定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; //表示是否找到该节点
        //遍历链表，找到最后
        while (temp.next != null) {
            if (temp.next.no == newHeroNode.no) {
                flag = true;//找到
                break;
            }
            temp = temp.next;//temp后移，遍历当前链表
        }
        //根据flag 判断是否找到要修改的节点
        if (flag) {
            temp.next.name = newHeroNode.name;
            temp.next.nickname = newHeroNode.nickname;
        } else { //没有找到
            System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点，不能修改\n", newHeroNode.no);
        }
    }

    /**
     * 删除节点
     * 思路
     * 1. head 不能动，因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除节点的前一个节点
     * 2. 说明我们在比较时，是temp.next.no 和  需要删除的节点的no比较
     *
     * @param no
     */
    public void del(int no) {
        //定义一个辅助变量
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
        //遍历链表，找到最后
        while (temp.next != null) {
            if (temp.next.no == no) {
                flag = true;//找到的待删除节点的前一个节点temp
                break;
            }
            temp = temp.next; //temp后移，遍历
        }
        //判断flag
        if (flag) { //找到
            //可以删除
            temp.next = temp.next.next;
        } else {
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n", no);
        }
    }

    /**
     * 显示链表[遍历]
     */
    public void show() {
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头节点，不能动，因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后
        while (temp.next != null) {
            System.out.println(temp.next);
            temp = temp.next;//temp后移，遍历
        }
    }
}

/**
 * 定义HeroNode ， 每个HeroNode 对象就是一个节点
 */
class HeroNode {
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next; //指向下一个节点

    //构造器
    public HeroNode(int no, String name, String nickname) {
        this.no = no;
        this.name = name;
        this.nickname = nickname;
    }

    //构造器
    public HeroNode(int no) {
        this.no = no;
    }

    //方法：获取到单链表的节点的个数(如果是带头结点的链表，需求不统计头节点)

    /**
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
    public int getLength() {
        if (this.next == null) { //空链表
            return 0;
        }
        int length = 0;
        //定义一个辅助的变量, 这里我们没有统计头节点
        HeroNode cur = this;
        while (cur.next != null) {
            length++;
            cur = cur.next; //遍历
        }
        return length;
    }

    //为了显示方法，我们重新toString
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode [no=" + no + ", name=" + name + ", nickname=" + nickname + "]";
    }

}
